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低溫液體的儲存包裝技術(shù)
2013-03-10 09:12:10   作者:   來源:   評論:0 點擊:

     隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,在高科技領(lǐng)域內(nèi)對低溫液體的需求也越來越廣泛。像液氫 (H2)、液氧(02)、液氦(He)、液氬(Ar)等低溫液體,貯存和運輸都需要容器來包裝,這些溫度極低的液體的貯存包裝是一門高科技學(xué)科,對溫度在零下幾十至幾百攝氏度的低溫液體都必須進行防火、防爆、防靜電的安全包裝。目前國內(nèi)外通常采用的包裝形式有高真空絕熱、真空粉末絕熱、真空玻纖絕熱和高真空多層絕熱。貯存低溫液體的包裝容器的材料,大都采用不銹鋼及碳纖維復(fù)合材料來加工制造。在絕熱層的外部再套上用碳鋼或不銹鋼加工制造的外筒體,按不同的低溫液體介質(zhì),根據(jù)國家標準,在外簡體的外表面噴涂上相應(yīng)的顏色和色帶,對軍用低溫液體包裝容器外筒的表面包裝色彩上通常噴涂軍綠色或迷彩色,對低溫液體的貯存包裝上國家是有嚴格的標準和規(guī)定,不允許無證生產(chǎn)制造。
    低溫液體在包裝容器中必須有極好的絕熱性能,在此條件下,只許有很低的蒸發(fā)率,為了滿足上述的條件,低溫液體的包裝容器做成雙層式即有內(nèi)筒和外筒,除低溫液體C02亦可用低溫碳鋼 (16MnCr)外,大都采用不銹鋼(如1Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9等)制造,外筒體使用碳鋼或不銹鋼加工制造。內(nèi)筒體與外簡體之間的夾層中充填裝導(dǎo)熱系數(shù)很小的絕熱性能較好的材料和珠光砂及聚氨脂、聚苯乙烯泡沫塑料等,此外也可在內(nèi)筒體外部包扎一定厚度的絕熱材料如玻璃纖維層、聚丙烯、聚乙烯纖維層、鋁箔和雙面鍍鋁的滌綸膜層等,給低溫液體包裝容器設(shè)置“熱輻射屏”,形成有效的熱障,防止熱對流、熱傳導(dǎo)和熱輻射,以減少冷損,同時也防止外界傳給低溫液體的熱量減低至最小程度。并按制造工藝要求還要將內(nèi)外筒之間的夾層抽真空,達到一定要求的真空度(1×10-2、~ l×10-5 Pa),使用時,在一定期限內(nèi)并能維持一定的真空度指標,才能保證低溫液體介質(zhì)處于液體狀態(tài),不會被汽化。
    經(jīng)過貯存包裝后的低溫液體貯槽,可用汽車、火車、飛機、船舶裝載和運輸,目前最為普遍使用的為汽車大梁上安裝低溫液體容器貯罐的槽車以及拖掛式、半拖掛式槽車。低溫液體貯存包裝的貯槽可分為移動式和固定式兩種,根據(jù)工程工藝與部門性質(zhì)的需要來選擇。如火箭發(fā)射前,用特殊的輸送管道將移動貯槽中的低溫液體氫(H2)、氧(02),用低溫液體泵加注在火箭的燃料貯存箱中,作為氫氧發(fā)動機的燃料,以推動火箭的發(fā)射。大型的鋼鐵廠、化肥廠、化工廠作為原料,可將低溫液體貯存在固定式的貯槽中,隨時汽化、增壓、輸送、使用。
    包裝低溫液體的貯槽已廣泛用于工業(yè)的各部門、農(nóng)業(yè)、軍工、科研。近年來在民用中也獲得了廣泛的應(yīng)用,如液化天然氣、液體二氧化碳(C02)、液氨等及特種氣液態(tài)進行包裝貯運,采用這種方式后,給使用者帶來很大的方便,包裝低溫液體的貯槽,只要配置汽化器、充瓶泵、管道、閥門,即可對鋼瓶進行氣體的灌充,與過去用汽車裝載運輸數(shù)百瓶、數(shù)千瓶的鋼瓶運送氣體來講,大大降低了勞動強度,提高了安全性,同時也大大降低了成本,提高了機動性、及時性和經(jīng)濟效益。由于它具有降低勞動強度、提高安全性、防止污染、實用價值大等優(yōu)點,已得到普遍的使用。工業(yè)中使用包裝食品級液體二氧化碳(C02)貯槽后,方便、清潔、防止污染,保證飲料的質(zhì)量,廣泛用于焊接的氬氣 (Ar),也可通過上述的方式獲得。包裝后低溫液體貯槽對及時提供液氫、液氧及氣態(tài)氧可帶來極大的機動性、隱蔽性、安全性。目前國內(nèi)外已大力發(fā)展包裝低溫液體的貯槽,生產(chǎn)的體積已由小至數(shù)升到大至上千立方米,特別應(yīng)當指出的是,我國第一艘載人試驗飛船安全升空,為“神舟”號“保駕護航”,包裝后的低溫液體貯槽,在其中就起到很大的作用。
    貯存低溫液體的包裝容器,它不同于其它商品在外包裝有結(jié)構(gòu)、表面圖案、色彩、商標,商業(yè)化的特征形式,它的特點在于它的包裝物理化學(xué)特性直接影響被包裝介質(zhì)的物化性質(zhì),這種包裝容器在使用年限內(nèi)可以反復(fù)使用,包裝低溫液體容器也作為一種商品,這種包裝物具有高技術(shù)含量,因此制造企業(yè)也必須具有完善的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系取得國家頒發(fā)的壓力容器制造許可證、ASME鍋爐壓力容器授權(quán)證書和U、U2規(guī)范鋼印、IS09000系列質(zhì)量體系認證等,因此低溫液體的包裝對包裝而言,有它的普遍性更有它的特殊性,這種特殊性就決定了高技術(shù)含量,也是綜合技術(shù)水平的反映。
 

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